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        RASSF1A在細胞自噬及凋亡中的功能*

        2024-01-03 12:07:42周紫娟周快樂周策凡唐景峰
        生物化學(xué)與生物物理進展 2023年12期
        關(guān)鍵詞:微管甲基化磷酸化

        唐 榆 周紫娟 周快樂 劉 蕾 周策凡** 唐景峰**

        (1)湖北工業(yè)大學(xué)科技部/教育部細胞調(diào)控與分子藥物學(xué)科“111”引智基地,武漢 430068;2)湖北工業(yè)大學(xué)發(fā)酵工程教育部重點實驗室,武漢 430068;3)湖北工業(yè)大學(xué)工業(yè)發(fā)酵省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢430068;4)湖北工業(yè)大學(xué)工業(yè)微生物湖北省重點實驗室,武漢 430068;5)江西貴溪市人民醫(yī)院外一科,貴溪 335400)

        Ras 超家族蛋白是細胞內(nèi)一類重要的小GTP酶,其家族成員在細胞凋亡、衰老、增殖等方面都發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。RASSF家族蛋白是Ras超家族重要的下游效應(yīng)因子,其由RASSF1~RASSF10等含有RA 結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)組成[1]。根據(jù)RA 結(jié)構(gòu)域分布的位置差異,可以將該家族劃分為C 端(RASSF1~RASSF6)和N 端(RASSF7~RASSF10)兩類,其中RASSF1(圖1)是該家族主要的研究重點之一[2]。RASSF1基因共可編碼8 種不同的轉(zhuǎn)錄本,其中RASSF1A 研究最多、且功能闡述最為清晰,具有影響自噬及細胞凋亡等生理功能。

        Fig.1 The schematic representation of the domains of RASSF1A protein圖1 RASSF1A結(jié)構(gòu)示意圖

        自噬是細胞內(nèi)物質(zhì)降解再利用的過程,可以有效清除細胞內(nèi)受損細胞器及錯誤蛋白質(zhì),其與細胞凋亡都是細胞內(nèi)重要的生物學(xué)現(xiàn)象。細胞凋亡是影響機體發(fā)育的Ⅰ型細胞死亡方式,其在清除非必要細胞、維持機體等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。與凋亡等細胞死亡方式不同,自噬是細胞在條件刺激下開展的自我拯救、維持生存的方式。自噬及凋亡與腫瘤的關(guān)系密切。人們認(rèn)為自噬可以清除細胞內(nèi)有害組分防止癌癥的發(fā)生。但相反,一旦癌癥形成,自噬的發(fā)生通常會促進腫瘤細胞生長。凋亡對腫瘤的關(guān)系也是雙面的:一方面,凋亡可以殺死癌變的細胞,抑制腫瘤的發(fā)展;另一方面,腫瘤細胞群中的有限細胞凋亡也有可能通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境而促進腫瘤的發(fā)展[3]。目前,腫瘤已是導(dǎo)致中國居民死亡的主要因素之一,探究自噬及凋亡在腫瘤治療中的作用已被眾多研究人員所關(guān)注,而國內(nèi)外尚未有關(guān)于RASSF1A 調(diào)節(jié)自噬及凋亡影響腫瘤進展的報道。因此,本文以RASSF1A 對自噬及凋亡的調(diào)節(jié)機制為基礎(chǔ)(圖2),探討了其在腫瘤發(fā)生中的調(diào)節(jié)作用,為開發(fā)有效的腫瘤治療手段提供新思路。

        Fig.2 RASSF1A is involved in the regulation of intracellular autophagy and apoptosis圖2 RASSF1A參與調(diào)節(jié)細胞內(nèi)自噬及凋亡

        1 RASSF1A對自噬及凋亡的影響

        1.1 RASSF1A對自噬的調(diào)控作用

        巨自噬(macroautophagy,下文均統(tǒng)稱為自噬)是3種細胞自噬類型之一,主要由Unc-51樣自噬活性激酶1 (unc-51 like autophagy activating kinase 1,ULK1)復(fù)合體(主要由ULK1-ATG13-FⅠP200 組成)磷酸化下游自噬相關(guān)蛋白而啟動,而ULK1的激酶活性又受哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)的調(diào)節(jié)[4]。自噬啟動后,ATG13 等蛋白質(zhì)先聚集形成自噬體前結(jié)構(gòu),進而招募、組裝形成ULK1 復(fù)合體,而后ATG9 等蛋白質(zhì)激活為吞噬泡的形成提供膜來源,含Beclin-1(哺乳動物中酵母ATG6 蛋白的同源物)的第三類磷脂酰肌醇3激酶(PⅠ3 kinase class ⅠⅠⅠ,PⅠ3KC3/Vps34)復(fù)合物Ⅰ調(diào)節(jié)自噬體膜的成核,Beclin-1 正向調(diào)節(jié)PⅠ3KC3的 活 性 , 生 成 磷 脂 酰 肌 醇 3- 磷 酸(phosphatidylinositol 3-phosphate,PⅠ3P),進而招募更多的自噬相關(guān)蛋白用于自噬體生物生成,接著通過兩種泛素樣偶聯(lián)途徑ATG12-ATG5 和ATG8/LC3介導(dǎo)吞噬泡延伸并包裹待降解物[5],最后吞噬泡向溶酶體轉(zhuǎn)移融合,并進行進一步的降解[6]。

        1.1.1 RASSF1A通過mTORC1通路調(diào)節(jié)自噬

        1.1.2 RASSF1A通過穩(wěn)定微管運輸促進自噬

        自噬、細胞信號傳導(dǎo)和囊泡運輸?shù)燃毎δ艿膶崿F(xiàn)都涉及與微管相關(guān)的貨物運輸過程。將自噬體轉(zhuǎn)運至溶酶體旁是自噬體清除的重要步驟。微管運輸在此過程中占據(jù)著不可或缺的地位。研究發(fā)現(xiàn)[9],RASSF1A 表達缺失的小鼠其肝組織及其衍生肝細胞中α微管蛋白的乙酰化修飾減少,穩(wěn)定性降低。這說明RASSF1A 具有穩(wěn)定微管的功能。微管相關(guān)蛋白1S(microtubule-associated protein 1S,MAP1S)除了可以提高微管穩(wěn)定性、影響有絲分裂外,還參與調(diào)節(jié)微管與胞內(nèi)其他成分的結(jié)合[13]。研究表明,RASSF1A 與MAP1S 結(jié)合,繼而通過MAP1S 與自噬體膜上微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)的結(jié)合招募自噬體到微管上以協(xié)助轉(zhuǎn)運,促進自噬的發(fā)生[9]。此外,RASSF1A 還可通過MAP1S下調(diào)Keap1-Nrf2途徑增強A549細胞的自噬水平和化療敏感性[14]。雖然這兩項研究結(jié)果都說明,RASSF1A 是可以通過MAP1S 促進自噬的發(fā)生,但是這兩者提出的機制截然不同,這也進一步豐富了RASSF1A所介導(dǎo)的自噬調(diào)控通路。

        1.1.3 RASSF1A抑制Rho亞家族蛋白影響自噬

        Rho家族蛋白是一類重要的與細胞遷移相關(guān)的小GTP 酶,人類基因組中已知有20 種Rho GTP 酶基因。Rho亞家族是真核生物中研究最多的Rho家族蛋白之一,其由Ras 同源基因家族成員A(Ras homolog family member A, RhoA)、Ras 同源基因家 族 成 員B (Ras homolog family member B,RhoB)和Ras 同源基因家族成員C(Ras homolog family member C,RhoC)組成[15]。肉毒梭狀芽胞桿菌的外切酶C3 轉(zhuǎn)移酶(exoenzymec3transferase,C3) 是RhoA、RhoB 及RhoC 的 特 異 性 抑 制劑[16-17]。有研究表明,無論是C3 處理,還是干擾HeLa細胞中RhoA的表達,都可以降低LC3-ⅠⅠ(自噬水平的重要指標(biāo))的蛋白質(zhì)水平及斑點數(shù)量,抑制自噬[18]。這說明Rho 亞家族蛋白都有潛在的自噬調(diào)控作用。

        RASSF1A 參與Rho 亞家族蛋白活性的調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)控制其下游信號組件。目前已知關(guān)于RASSF1A 對RhoA 活性的調(diào)控可以通過以下兩種不同的途徑實現(xiàn):a.RASSF1A通過介導(dǎo)RhoA的泛素化降解,抑制其活性;b.RASSF1A 競爭性阻礙RhoA效應(yīng)因子Rhotekin與之結(jié)合,從而抑制RhoA的活性[19]。有研究表明,RhoB可被細胞周期檢測點 激 酶1 (checkpoint kinase 1, CHK1) 磷 酸化[20],且該磷酸化修飾可促使RhoB從細胞質(zhì)膜上解離進入細胞質(zhì)中,而發(fā)生SUMO 化修飾。SUMO 化修飾后的RhoB 會與TSC2 形成復(fù)合物,并將TSC2 復(fù)合物帶到溶酶體上,抑制Rheb/mTORC1 途 徑, 引 起 細 胞 自 噬 的 發(fā) 生[20]。RASSF1A 可以通過抑制人支氣管上皮細胞中鳥苷酸交換因子H1(GMP exchange factor H1,GEF-H1)(RhoB的GDP/GTP交換因子)的活性,導(dǎo)致RhoB失活[21]。因此,RASSF1A 或許可以通過抑制RhoA或RhoB的活性發(fā)揮調(diào)控自噬的功能。

        1.2 RASSF1A對細胞凋亡的影響

        細胞凋亡是由凋亡基因控制的細胞程序性死亡方式之一。細胞凋亡主要由內(nèi)在和外在兩條“經(jīng)典”凋亡信號通路組成。內(nèi)在信號通路可被DNA損傷、存活因子缺失等激活,由BH3結(jié)構(gòu)域蛋白,如Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bcl-2-associated X protein,BAX)、Bcl-2 同源拮抗劑(Bcl-2 homologous antagonist/killer,BAK)等啟動。它們在線粒體外膜上形成孔??紫兜男纬蓪?dǎo)致線粒體功能障礙以及凋亡相關(guān)因子的釋放[22],促進細胞凋亡。外源性凋亡途徑由胞外死亡受體接收刺激而啟動激活。無論是內(nèi)源還是外源性凋亡途徑,最終都將激活半胱天冬氨酸水解酶(cysteine aspartate-specific protease,caspase)對細胞內(nèi)蛋白質(zhì)進行降解,導(dǎo)致細胞凋亡[23]。相較于caspase 介導(dǎo)的細胞凋亡,細胞內(nèi)還存在非caspase 依賴的細胞凋亡途徑,其主要由Ca2+、活性氧等誘導(dǎo),促進凋亡的發(fā)生。

        1.2.1 RASSF1A通過Hippo通路調(diào)節(jié)細胞凋亡

        抽取來我院治療的62例疑似乳腺癌患者(2013年10月至2015年12月)作為本次實驗的目標(biāo)對象,62例疑似乳腺癌患者均為女性,最大患者和最小患者的年齡分別為68、23歲,62例患者年齡均值為(55.56±2.35)歲。

        Hippo通路最初是在黑腹果蠅中被發(fā)現(xiàn),是一種進化上保守的信號級聯(lián)反應(yīng),調(diào)節(jié)包括細胞生長、器官大小控制和凋亡等多個生命過程。RASSF1A通過調(diào)節(jié)MST1/2的活化驅(qū)動細胞發(fā)生凋亡。在基礎(chǔ)條件下,RASSF1A 使MST1 保持非活性狀態(tài),而死亡受體的刺激導(dǎo)致MST1通過自身磷酸化或支架蛋白Ras 激酶抑制劑增強器1(connector enhancer of kinase suppressor of ras 1,CNKR1)與RASSF1A/MST1 復(fù)合物的結(jié)合而激活,從而導(dǎo)致Caspase-3的激活和凋亡[24]。激活的Caspase-3 去除MST1 的自抑制結(jié)構(gòu)域,并增加其活性[25]。剪切后的MST1轉(zhuǎn)移到細胞核,激活C-Jun N 端激酶(C-Jun-amino-terminal kinase-interacting protein 1,JNK),并將組蛋白2B(histone H2B,H2B)的絲氨酸殘基Ser14 磷酸化,從而導(dǎo)致染色體凝聚和DNA斷裂[26],這是細胞凋亡最突出的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)。RASSF1A 還可通過另一信號途徑促進凋亡。脂肪酸合酶(fatty acid synthase,F(xiàn)as)是腫瘤壞死因子家族成員之一,在其刺激下RASSF1A解除Raf-1 對MST2 的抑制,增強其MST2 的激酶活性。同時,RASSF1A 還可以促進MST2 與其下游激酶大腫瘤抑制基因1 蛋白(large tumor suppressor homolog 1,LATS1)的結(jié)合[27]。但是這種結(jié)合的促進并未增加對下游效應(yīng)因子YES 相關(guān)蛋白1(Yes-associated protein 1,YAP)的活化。在MCF-7 細胞系中,RASSF1A 會阻礙LATS1 與YAP 的結(jié)合,并促進YAP 與p73/p53 形成復(fù)合體,促進促凋亡基因如BAX 和Bcl-2 結(jié)合組分3(Bcl-2-binding component 3,PUMA)的轉(zhuǎn)錄,啟動凋亡[27-28]。但RASSF1A表達增加并非都促進YAP的核定位發(fā)生。在K-Ras 激活突變的小鼠腫瘤中,RASSF1A 表達下調(diào)阻斷了K-Ras 對MST2 的激活,而促進了YAP 的核轉(zhuǎn)運[29]。說明在不同細胞環(huán)境下,RASSF1A 通過Hippo 通路調(diào)節(jié)細胞凋亡的機制是不一樣的。

        1.2.2 RASSF1A結(jié)合MOAP1促進細胞凋亡

        凋 亡 調(diào) 節(jié) 劑1 (modulator of apoptosis 1,MOAP1)是一種受泛素-蛋白酶體系統(tǒng)嚴(yán)格調(diào)節(jié)的BAX 結(jié)合蛋白,在自噬或細胞凋亡中起關(guān)鍵作用[30-31]。在細胞外信號刺激下,RASSF1A 可以通過MOAP1 介導(dǎo)凋亡的發(fā)生[32-33]。在正常條件下,14-3-3蛋白阻礙RASSF1A與MOAP1的結(jié)合。受到腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)等刺激后,RASSF1A與14-3-3蛋白的結(jié)合被破壞,MOAP1 的C 端區(qū)域與腫瘤壞死因子-α 受體1(TNF-α receptor 1,TNF-R1)的死亡結(jié)構(gòu)域結(jié)合,并招募RASSF1A到復(fù)合物中,進而激活BAX,促進細胞凋亡[34]。此外,在一些癌癥中,MOAP1 mRNA 表達水平與RASSF1A 的表達呈現(xiàn)正相關(guān)[35]。這也進一步說明,MOAP1 是RASSF1A 調(diào)控凋亡通路活性的關(guān)鍵效應(yīng)因子,RASSF1A 和MOAP1的結(jié)合可以促進細胞凋亡,抑制腫瘤形成。

        1.2.3 RASSF1A參與DNA損傷介導(dǎo)的細胞凋亡

        當(dāng)DNA損傷時,細胞啟動包括DNA依賴性蛋白激酶及共濟失調(diào)毛細血管擴張突變蛋白(ataxia telangiectasia mutated,ATM)等在內(nèi)的多種途徑來激活DNA 修復(fù)、細胞周期阻滯甚至凋亡[36-38]。有研究發(fā)現(xiàn),DNA 損傷發(fā)生時,RASSF1A 被ATM磷酸化,并參與MST2 和LATS1 的激活,穩(wěn)定p73蛋白,促進細胞凋亡[27,39-40]。RASSF1A 亦可通過增強p53的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)DNA損傷介導(dǎo)的細胞凋亡。雙微體2 蛋白(double minute 2 protein,MDM2)是一種促進p53 降解的E3 泛素連接酶。DNA 損傷后,RASSF1A 通過促進MDM2 的自泛素化而阻止p53 的降解,促進凋亡的發(fā)生[41]。有趣的是,RASSF1A 的表達又受到p53 和死亡域相關(guān)蛋白6(death-domain-associated protein 6,DAXX) 的調(diào)節(jié)[42]。p53 與RASSF1A 啟動子結(jié)合,招募DAXX以及DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1 對其進行DNA 甲基化修飾使其表達減低,由此形成負反饋調(diào)節(jié)回路,避免p53的過度激活,維持細胞內(nèi)穩(wěn)定[42]。

        RASSF1A 可以通過多條信號途徑介導(dǎo)自噬或凋亡的發(fā)生。mTORC1 途徑是RASSF1A 調(diào)控自噬的關(guān)鍵。此外,其還可以通過介導(dǎo)微管穩(wěn)定或微管運輸以及Rho亞家族蛋白的修飾影響自噬的發(fā)生發(fā)展。另一方面,RASSF1A 可以通過caspase 及非caspase依賴等多種方式參與調(diào)節(jié)細胞凋亡的發(fā)生。由此可見,RASSF1A 通過自噬及凋亡對細胞的調(diào)控至關(guān)重要。

        1.3 磷酸化修飾是實現(xiàn)對自噬及凋亡雙向調(diào)控的關(guān)鍵

        磷酸化是RASSF1A 重要的翻譯后修飾類型。目前已知其在Thr38、Thr43、Ser131、Ser175、Ser178、 Ser179、 Ser184、 Ser197、 Thr202 及Ser203 等位點均存在磷酸化修飾(表1)。將各位點功能按其對自噬及凋亡的影響可以分為:a.通過微管穩(wěn)定影響自噬的Ser184、Ser197 和Thr202;b.影響凋亡的Ser131、Ser175、Ser178 及Ser179;c.對自噬及凋亡都存在影響的Ser203 等三類。Ser184、Ser197、Thr202 及Ser203 位于RASSF1A上微管蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域中,其磷酸化狀態(tài)影響了RASSF1A 與微管蛋白的結(jié)合能力,影響細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運。Ser131與ATM介導(dǎo)的DNA損傷相關(guān),其磷酸化狀態(tài)影響MST2/LATS1 通路的活性,影響凋亡。Ser175、Ser178 及Ser179 可被糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK3β) 磷 酸 化,該三位點的磷酸化狀態(tài)可以影響RASSF1A與14-3-3蛋白的結(jié)合,影響由MOAP1 所介導(dǎo)的凋亡[34]。Ser203的磷酸化狀態(tài)同樣與細胞凋亡相關(guān),Richter等[43]發(fā) 現(xiàn),RASSF1A 的S203A 突 變 可 以 減 少BAX 等誘導(dǎo)的細胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)[9,24],MST1在RASSF1A 調(diào)控的自噬及凋亡通路中都發(fā)揮了重要的作用。但現(xiàn)有的研究并無MST1 影響RASSF1A 調(diào)節(jié)自噬還是凋亡的偏好性的報道,其具體機制還有待進一步的研究。因此,認(rèn)為不同位點的磷酸化修飾是RASSF1A 實現(xiàn)其功能切換的關(guān)鍵。

        Table 1 Phosphorylation sites of RASSF1A protein表1 RASSF1A磷酸化位點及相關(guān)信息

        2 RASSF1A介導(dǎo)的自噬及凋亡與腫瘤的關(guān)系

        癌癥是全球第二大死因,2020 年中國癌癥致死人數(shù)高達300 萬,占世界癌癥致死人數(shù)的30%。肺癌、乳腺癌、肝細胞癌及結(jié)直腸癌仍是主流的癌癥類型。RASSF1A 在許多腫瘤細胞中都存在啟動子高甲基化及表達下調(diào)的現(xiàn)象,包括非小細胞肺癌、乳腺癌、腎癌、結(jié)直腸癌、前列腺癌、肝癌、膀胱癌[1]等。以下主要分析和總結(jié)RASSF1A介導(dǎo)的自噬和凋亡對腫瘤的影響。

        2.1 肺癌

        2020年肺癌死亡人數(shù)高達180萬,是全球致死率第一的癌癥類型。在人類肺癌中,K-Ras的激活和RASSF1A 的下調(diào)往往與最具侵略性和預(yù)后最差腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。YAP 是RASSF1A 介導(dǎo)凋亡發(fā)生的重要效應(yīng)因子。但是在肺癌細胞中,RASSF1A的缺失會促進YAP的核移位,導(dǎo)致上皮-間 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 (epithelial-mesenchymal transition,EMT)加?。?9,50-51],而非促進細胞凋亡。這提示,使用YAP 靶向性藥物可以有效防止肺癌的轉(zhuǎn)移擴散,而不是誘導(dǎo)細胞死亡。Chen 等[52]研究發(fā)現(xiàn),RASSF1A 的表達增加會抑制肺癌細胞的生長,促進細胞凋亡。另外,RASSF1A 介導(dǎo)的自噬可以有效緩解肺癌的順鉑耐藥[14]。綜上說明,RASSF1A可能通過調(diào)節(jié)自噬和凋亡成為應(yīng)對肺癌耐藥的潛在治療靶點。

        2.2 乳腺癌

        乳腺癌是影響女性生命健康的主要殺手。檢測RASSF1A 啟動子甲基化水平已是乳腺癌診斷中重要的生物標(biāo)志[53]。雖然RASSF1A在乳腺癌中也可以促進YAP 核移位[54],但其機制卻與肺癌不盡相同。在乳腺癌中,RASSF1A 表達增加可以促進MST2與LATS1的結(jié)合,但其會削減LATS1與YAP的結(jié)合能力,增強YAP與p73/p53形成復(fù)合體,介導(dǎo)促凋亡基因的轉(zhuǎn)錄,啟動凋亡[27-28]。雌激素受體α(estrogen receptor alpha,ERα)可抑制p53 介導(dǎo)的細胞凋亡,對乳腺癌的發(fā)展和雌激素依賴的腫瘤生長具有重要意義[55-56]。RASSF1A 通過Hippo 通路調(diào)節(jié)YAP 的活性可以抑制ERα 的表達,從而抑制雌激素依賴性乳腺癌細胞的生長[51,57],促進細胞凋亡。此外,ERα同樣是一個重要的自噬調(diào)節(jié)蛋白,可增強許多自噬相關(guān)蛋白質(zhì)的表達[58]。因此,靶向RASSF1A促進YAP介導(dǎo)的自噬及凋亡可能是應(yīng)對乳腺癌的一種潛在治療策略。

        2.3 肝細胞癌

        肝細胞癌是全世界最常見的人類癌癥之一,也是世界上第二大癌癥死亡原因。80%以上的肝癌患者存在啟動子甲基化和RASSF1A 表達下調(diào)。Li等[9]發(fā)現(xiàn),與野生型小鼠相比,RASSF1A敲除小鼠在使用化學(xué)致癌劑處理后會更早誘發(fā)更多和更大的腫瘤,縮短其生存周期。RASSF1敲除小鼠肝組織癌變的概率(42%)是野生型小鼠(20%)的2倍,且具有更豐富的肝組織癌變類型,但在RASSF1A 敲除小鼠的膽管中并未檢測到癌變表征[59]。這說明,RASSF1A的表達與肝癌的發(fā)生和進展相關(guān)且具有一定的組織特異性。RASSF1A 缺失會導(dǎo)致肝細胞自噬抑制已有充分的證據(jù)[9]。在肝癌細胞中過量表達RASSF1A,可通過激活Hippo途徑顯著抑制細胞增殖并誘導(dǎo)細胞凋亡[60]。由此說明,RASSF1A 的缺失對于肝癌的發(fā)生具有重要的推動作用。RASSF1A 是RAS 信號通路重要的調(diào)節(jié)因子,RASSF1A 的缺失會激活RAS 通路促進肝癌的發(fā)展,使用RAS 抑制劑及去甲基化劑聯(lián)合治療可以顯著增加肝癌細胞的凋亡水平[61]。Newell等[62]發(fā)現(xiàn),使用索菲拉尼(Ras 通路抑制劑)和雷帕霉素(mTOR通路抑制劑)聯(lián)合處理,可有效地減少肝癌細胞增殖并誘導(dǎo)凋亡,促進腫瘤壞死。這說明,聯(lián)合使用Ras抑制劑和去甲基化劑或自噬抑制劑用于治療存在RASSF1A 高甲基化的人類肝癌具有一定的可行性。

        2.4 結(jié)直腸癌

        結(jié)直腸癌是胃腸道中常見的惡性腫瘤,其發(fā)病率均高于消化道其他惡性腫瘤,且病死率也僅次于胃癌和食管癌。K-Ras基因?qū)θ祟惏┌Y影響重大,近50%的結(jié)直腸癌中存在K-Ras 突變。Matallanas等[63]發(fā)現(xiàn),RASSF1A作為K-Ras效應(yīng)蛋白,能夠介導(dǎo)激活MST2-LATS1 通路,抑制腫瘤抑制因子p53 的降解,促進結(jié)直腸癌細胞凋亡。雖然在K-Ras 突變的結(jié)直腸癌細胞中Hippo 通路的核心激酶MST2-LATS1 都被激活,但是并未引起YAP 蛋白的變化。而在肺癌中,RASSF1A 缺失會促使K-Ras突變小鼠腫瘤細胞中YAP的核定位增加,促進EMT[29]。說明使用YAP靶向藥物用于治療結(jié)直腸癌是不可取的。Matallanas 等[63]的研究還發(fā)現(xiàn),K-Ras 突變的結(jié)直腸癌細胞中表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)自分泌激活可以抵消通過RASSF1A 介導(dǎo)的細胞凋亡。EGFR可以促進自噬的發(fā)生,在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵性的作用。使用EGFR靶向抗體藥物西妥昔單抗或帕尼單抗治療結(jié)直腸癌,會抑制自噬導(dǎo)致細胞自噬性死亡[64]。因此,在RASSF1A低表達的結(jié)直腸癌中,使用EGFR靶向藥物與去甲基化劑或K-Ras抑制劑聯(lián)合或許可以成為結(jié)直腸癌治療的新策略。

        2.5 其他腫瘤

        RASSF1A 在膀胱癌、小兒髓母細胞瘤等腫瘤中同樣存在啟動子甲基化修飾的現(xiàn)象。對膀胱癌細胞使用去甲基化劑地西他濱處理,可以增加細胞中RASSF1A 的表達水平,激活Hippo 通路,加強順鉑和多柔比星(抗腫瘤抗生素)對膀胱癌細胞的細胞毒性,促進腫瘤死亡[65]。髓母細胞瘤是兒童時期最常發(fā)生的惡性腦腫瘤。在髓母細胞中提高RASSF1A的表達,可以增加細胞內(nèi)由caspase蛋白所介導(dǎo)的細胞凋亡[66]。異硫氰酸苯乙酯可以提高前列腺癌細胞中RASSF1A 的表達,促進細胞凋亡[67]。雖然腎癌及膀胱癌等也與RASSF1A的甲基化修飾相關(guān),但目前未有關(guān)于RASSF1A 如何在其中調(diào)控自噬及凋亡的報道,具體機制有待進一步的研究。

        3 總結(jié)與展望

        自噬及細胞凋亡在維持機體穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著重要作用,其調(diào)節(jié)缺陷與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。RASSF1A 被認(rèn)為是細胞內(nèi)重要的腫瘤抑制因子,具有調(diào)節(jié)自噬及凋亡的功能。RASSF1A在多種腫瘤細胞中都存在啟動子甲基化修飾,而在不同類型的腫瘤細胞中RASSF1A 介導(dǎo)的腫瘤發(fā)生發(fā)展的機制是不盡相同的。因此,研究RASSF1A 在不同腫瘤中發(fā)揮的作用,對于實現(xiàn)靶向治療和精準(zhǔn)醫(yī)療具有重要的意義。

        大量的研究表明,解除RASSF1A 在細胞內(nèi)的抑制狀態(tài),可以調(diào)整細胞內(nèi)自噬及凋亡活性而誘發(fā)細胞死亡,被認(rèn)為是治療癌癥的潛在靶點。但現(xiàn)有的研究依舊是立足于泛去甲基化劑治療來解除RASSF1A 在腫瘤細胞內(nèi)抑制狀態(tài),靶向性的治療方法還有待發(fā)現(xiàn)。RASSF1A 是Hippo 通路重要的調(diào)節(jié)因子,可通過其SARAH 結(jié)構(gòu)域(Salvador/RASSF/Hippo domain) 與MST1/2 結(jié) 合[68]。 Li等[9]研究發(fā)現(xiàn),在HEK293T 細胞中外源表達SARAH結(jié)構(gòu)域會減弱內(nèi)源RASSF1A與MST1的結(jié)合。RASSF1A 與MST1/2 的 結(jié) 合 是K-Ras 介 導(dǎo)Hippo 通路活化的關(guān)鍵節(jié)點。因此,設(shè)計一種SARAH 衍生短肽用于阻斷Hippo 通路的激活、促進YAP 的核移位、進而導(dǎo)致YAP 介導(dǎo)的細胞凋亡或許可以成為一種新的腫瘤治療手段。

        RASSF1A 與Hippo 通路關(guān)系復(fù)雜,有關(guān)RASSF1A與MST1/2激酶活性的關(guān)系還有待進一步研究。相較于對凋亡的影響,有關(guān)RASSF1調(diào)節(jié)自噬的研究尚處于起步階段。因此,進一步豐富RASSF1A與自噬的關(guān)系對于理解RASSF1A在腫瘤進展中的作用以及指導(dǎo)臨床用藥等具有重要意義。

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